[發(fā)明專利]用于發(fā)現(xiàn)和跟蹤雙眼的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880116337.1
• 申請日: 2008-11-12
• 公開（公告）號: CN101861118A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 恩里科·澤思丘
• 申請（專利權(quán)）人: 視瑞爾技術(shù)公司
• 主分類號: A61B3/113
• 分類號: A61B3/113;G06K9/00
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

1.用于發(fā)現(xiàn)進而跟蹤至少一個臉部的雙眼的三維坐標(biāo)的方法，包括以下步驟：

a)接收包括來自至少一個圖像傳感器的至少一個數(shù)字視頻信號的序列的圖像數(shù)據(jù)；

b)在圖像數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)或跟蹤已發(fā)現(xiàn)的眼睛；

c)確定發(fā)現(xiàn)或跟蹤的眼睛的三維坐標(biāo)；

d)分配發(fā)現(xiàn)或跟蹤的眼睛以形成雙眼；以及

e)輸出雙眼的三維坐標(biāo)；

其中，在圖像數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)眼睛的進程包括以下步驟：

f)識別圖像數(shù)據(jù)中的一個或多個臉部；

g)確定至少一個識別的臉部的三維坐標(biāo)；

h)在識別的臉部定義第一搜索區(qū)域；以及

i)在第一搜索區(qū)域發(fā)現(xiàn)至少一只眼睛；

其中，在圖像數(shù)據(jù)中跟蹤已發(fā)現(xiàn)的眼睛的進程包括以下步驟：

j)在識別的臉部定義第二搜索區(qū)域；以及

k)在第二搜索區(qū)域跟蹤雙眼的眼睛；

其特征在于，在第一搜索區(qū)域中發(fā)現(xiàn)至少一只眼睛的進程包括以下步驟：

l)根據(jù)識別的臉部距提供圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器的距離計算眼睛部分的預(yù)期尺寸；

m)根據(jù)識別的臉部距提供圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器的距離計算灰度值作為第一搜索區(qū)域分割的閾值；

n)預(yù)處理第一搜索區(qū)域以提高對比度；

o)預(yù)處理后分割第一搜索區(qū)域；

p)計算已分割的第一搜索區(qū)域中的一個或多個結(jié)合區(qū)域，結(jié)合區(qū)域是灰度值至少近似相等的相鄰像素的集合；

q)確定每個已計算的結(jié)合區(qū)域的尺寸；以及

r)將眼睛部分的預(yù)期尺寸與已確定的結(jié)合區(qū)域的尺寸相比較，如果已確定的結(jié)合區(qū)域的尺寸至少與眼睛部分的預(yù)期尺寸大致相符，則結(jié)合區(qū)域代表發(fā)現(xiàn)的眼睛。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二搜索區(qū)域跟蹤雙眼的眼睛的進程包括以下步驟：

s)根據(jù)已識別的臉部距提供圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器的距離計算眼睛部分的預(yù)期尺寸；

t)確定第二搜索區(qū)域中的最小灰度值；

u)迭代灰度值作為第二搜索區(qū)域的閾值，當(dāng)檢測到至少兩個眼睛時迭代終止，包括以下步驟：

v)根據(jù)已識別的臉部距提供圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器的距離，從當(dāng)前迭代步驟以及最小灰度值計算灰度值作為分割第二搜索區(qū)域的閾值；

w)分割第二搜索區(qū)域；

x)計算已分割的第二搜索區(qū)域中的一個或多個結(jié)合區(qū)域，結(jié)合區(qū)域是灰度值至少近似相等的相鄰像素的集合；

y)確定每個已計算的結(jié)合區(qū)域的尺寸；

z)將眼睛部分的預(yù)期尺寸與確定的結(jié)合區(qū)域的尺寸相比較，如果已確定的結(jié)合區(qū)域的尺寸至少與眼睛部分的預(yù)期尺寸大致相符，則結(jié)合區(qū)域代表跟蹤的眼睛。

3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，分割是每個像素的二進位圖像化，當(dāng)像素低于閾值時，它們的值為1，當(dāng)像素高于閾值時，它們的值為0，或者相反，當(dāng)像素低于閾值時，它們的值為0，當(dāng)像素高于閾值時，它們的值為1。

4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，步驟n)中的預(yù)處理是灰度值直方圖均衡化。

5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，結(jié)合區(qū)域是8-像素結(jié)合區(qū)域。

6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，眼睛部分包括瞳孔，或瞳孔和虹膜。

7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，分配發(fā)現(xiàn)或跟蹤的眼睛以形成雙眼包括分類。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于由支持向量機執(zhí)行分類。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，支持向量機由一個或多個眼睛和/或無眼睛圖像教示。

10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，識別圖像數(shù)據(jù)中一個或多個臉部包括將識別的臉部的三維坐標(biāo)與之前步驟已識別的臉部的三維坐標(biāo)進行比較。

11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，確定臉部的三維坐標(biāo)包括對圖像數(shù)據(jù)的立體分析。

12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，識別臉部距提供圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器的距離包括基于臉部三維坐標(biāo)計算臉部的距離。

13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個所述的方法，其特征在于，在記錄圖像數(shù)據(jù)過程中，用紅外光主動照明臉部。